第01章 汽车及发动机综述.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,第一章 汽车及发动机综述,汽车发动机构造与维修图解,第一节 汽车概述,第二节 发动机概述,第三节 发动机的工作原理,第四节 发动机的主要性能,2026/5/26 周二,一、汽车的发展,1986,年国际汽车产业界推举德国戴姆勒,-,奔驰汽车公司主办国际汽车百年圣诞庆贺的盛典，并公认国际汽车产业界汽车发明家是创办奔驰汽车公司的卡尔,本茨先生。所以人们,一般,把,1886,年称作为汽车元年。,第一章,汽车及发动机综述,第一节,汽车概述,2026/5/26 周二,图,1-1,世界上第一辆汽车,第一章,汽车及发动机综述,第一节,汽车概述,2026/5/26 周二,图,1-2,车载通信系统,纵观汽车的发展历史，一百多年来，几乎所有的科技新成果、新技术都应用在汽车上。汽车电子技术的发展与应用，将推动汽车产品进入一个全新的时代。,第一章,汽车及发动机综述,第一节,汽车概述,2026/5/26 周二,图,1-3,发动机综合性能分析仪,二、汽车维修的发展,维修对象电子化,维修设备现代化,维修人员高素质化,维修资讯网络化,维修管理电脑化,故障诊断专家化,第一章,汽车及发动机综述,第一节,汽车概述,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第一节,汽车概述,三、汽车的组成,发动机：现代汽车广泛采用活塞式内燃机，为汽车提供动力。,底盘：汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系等四大系统组成（参见图,1-5,）。,车身：安置驾驶员、乘客或货物。客车和轿车是整体车身；普通货车车身由驾驶室和货箱组成。,电器：包括汽车电源、配电装置、全车电缆、用电器设备、计算机控制系统等（参见图,1-6,、图,1-7,）。,2026/5/26 周二,图1-4轿车总体结构,第一章,汽车及发动机综述,第一节,汽车概述,2026/5/26 周二,图,1-5,发动机和底盘的位置,第一章,汽车及发动机综述,第一节,汽车概述,2026/5/26 周二,图,1-6,汽车上的电缆,第一章,汽车及发动机综述,第一节,汽车概述,2026/5/26 周二,图,1-7,汽车电气设备,第一章,汽车及发动机综述,第一节,汽车概述,2026/5/26 周二,一、发动机组成,汽油机通常由曲柄连杆、配气两大机构和燃料供给、润滑、冷却、点火、起动和计算机控制系统六大系统组成。柴油机无点火系。汽油机和柴油机的结构如图,1-8,和图,1-9,所示。,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,2026/5/26 周二,图1-8 汽油机,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,图1-9 柴油机,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,一发动机组成,1.,曲柄连杆机构：,曲柄连杆机构是由机体、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成的，如图,1-10,所示。其作用是将燃料燃烧所产生的能量转化为动能，同时将活塞的往复直线运动转变为曲轴旋转运动，从而对外输出动力。如图,1-11,所示。,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,图1-10曲柄连杆机构的分解图,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,图1-11曲柄连杆机构的工作图,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,一、发动机组成,2.,配气机构：,配气机构由进气门、排气门、气门弹簧、挺杆、凸轮轴和正时齿轮等组成。其作用是根据发动机工作需要，按时打开和关闭气门或气口，使新鲜气体或燃料及时充入汽缸，并使燃烧后的废气及时排出汽缸。如图,1-12,所示。,2026/5/26 周二,图1-12配气机构,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,一、发动机组成,3.,燃料供给系,：,汽油燃料供给系有化油器式和燃油喷射式两种，如图,1-13,、图,1-14,所示。柴油机燃料供给系由燃油箱、输油泵、喷油泵、柴油滤清器、喷油器进排气管和排气消声器等组成，如图,1-15,所示。其作用是向汽缸内供给纯空气，并根据发动机的工作需要，按时向缸内喷入定量柴油，以调节发动机输出功率和转速，最后，将燃烧后的废气排出汽缸。,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,图1-13 化油器式燃料供给系,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,图1-15 柴油机燃料供给系,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,一、发动机组成,4.,冷却系：,冷却系有水冷式和风冷式两种，现代汽车大都采用水冷式。其作用是利用冷却水冷却高温零件，并通过散热器将热量散发到大气中去，保证发动机正常的工作温度。水冷式由水泵、散热器、风扇、分水管、节温器和水套,(,在机体内,),等组成，如图,1-16,所示。,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,图1-16 汽车发动机冷却系,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,一、发动机组成,5.,润滑系：,润滑系的作用是将润滑油送到各摩擦零件的表面，形成油膜，以减小摩擦力，减缓机件磨损，并清洗、冷却摩擦表面，从而延长发动机使用寿命。润滑系由机油泵、润滑油道、集滤器、机油滤清器、限压阀、油底壳等组成，如图,1-17,所示。,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节发动机概述,图1-17润滑系,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,图1-18传统点火系,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,一、发动机组成,6.,点火系：,点火系作用是按时提供电火花，点燃缸内的可燃混合气。汽油机传统点火系由电源,(,蓄电池和发电机,),、点火线圈、分电器和火花塞等组成，如图,1-18,所示。,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,一、发动机组成,7.,起动系：,起动系的作用是带动飞轮旋转，使发动机获得必要的动能和起动转速，使发动机从静止转入自行运转状态。由起动机和起动继电器组成，如图,1-19,所示。,2026/5/26 周二,图1-19 起动系,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,二、国产内燃机型号编制规则,1.,国家标准（,GB72582,）,1982,年国家颁布了内燃机名称和型号编制方法国家标准,(GB72582),。该标准的主要内容有：,内燃机产品名称均按所采用的燃料命名，如汽油机、柴油机等。,内燃机型号以阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。,内燃机型号首部、中部、后部、尾部四个部分组成。,其排列顺序及符号代表意义如图,1-20,所示。,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,图1-20 内燃机型号,2026/5/26 周二,三、内燃机的分类,燃料不同：汽油机、柴油机,(,图,1-21),循环冲程数不同：二冲程发动机、四冲程发动机,冷却方式不同：风冷、水冷,汽缸数不同：单缸发动机、多缸发动机,着火方式不同：点燃式、压燃式（柴油机）,进气方式不同：增压式、非增压式,转速范围不同：高速、中速、低速发动机,汽缸排列形式不同：如直列、,V,型（图,1-23,）、,X,型（图,1-24,）、水平对置型（图,1-22,）、星型、对动活塞型等。大众还有,VR,型（图,1-25,）和,W,型发动机（图,1-26,）,第一章,汽车及发动机综述,第二节发动机概述,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,图1-2,1 Alfa,romeo,电控柴油发动机,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,图1-2,2 SUBARU(,斯巴鲁)水平对置式发动机,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,图1-2,3 V,型发动机,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,图1-2,4 X,型,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,图1-2,5,大众,VR6,发动机,（,a,）剖视图,2026/5/26 周二,图1-,26,大众,W12,发动机,第一章,汽车及发动机综述,第二节,发动机概述,2026/5/26 周二,一、发动机几个基本概念,(,图,1-31,),1,上止点,2,下止点,3,活塞行程,(,S,),4,曲柄半径,(,R,),5,汽缸工作容积,(,V,h,),6,发动机排量,(,V,L,),7,燃烧室容积,(,V,c,),8,汽缸总容积,(,V,),9,压缩比,(,),第一章,汽车及发动机综述,第三节发动机的工作原理,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第三节发动机的工作原理,图,1-31,发动机几个基本概念的示意图,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第三节发动机的工作原理,二、二冲程发动机,1.,二冲程汽油机的工作原理,发动机工作循环都包括进气、压缩、作功和排气四个过程。二冲程发动机是在活塞往复二个冲程内完成一个工作循环的。图,1-32,为二冲程汽油机的工作循环图。,第一冲程时如图,1-32,（,b,）所示。，活塞上方进行扫气、压缩，活塞下方进气。第二冲程时如图,1-32,（,c,）（,d,），活塞上方作功、扫气，活塞下方预压混合气。扫气过程跨越二个冲程。,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第三节发动机的工作原理,图,1-32,二冲程汽油机的工作原理,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第三节发动机的工作原理,2.,二冲程柴油机的工作原理,第一冲程：活塞到达上止点后，高温高压的燃气推动活塞下行作功，如图,1-34,（,b,）所示。当活塞下行到,2,3,冲程时，排气门开，废气靠自身压力排出汽缸，如图,1-34,（,c,）所示。此后，进气口开启，由增压器加压后的新鲜空气进入汽缸，进行进气，如图,1-34,（,d,）所示。这一期间，进气孔和排气门均已开启，称为换气过程。,第二冲程：活塞由下止点向上止点移动。当活塞上移关闭进气口时，排气门也关闭，于是进入汽缸的空气开始被压缩，如图,1-34,（,f,）所示。当活塞上移至接近上止点时，喷油器向汽缸内喷入雾状柴油，并自行着火燃烧，如图,1-34,（a,）所示。,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第三节发动机的工作原理,图,1-34,带有增压器的二冲程柴油机工作原理,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第三节发动机的工作原理,三、四冲程发动机,1.,四冲程汽油机的工作原理，如图,1-35,所示,四冲程汽油机的工作循环是由进气、压缩、作功和排气四个冲程所组成的。,进气冲程。活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动，此时，排气门关闭，进气门开启。,压缩冲程。活塞在曲轴带动下，从下止点向上止点运动当活塞接近上止点时，火花塞跳火，点燃可燃混合气。,作功冲程。被点燃的混合气，迅速燃烧，使气体的温度、压力迅速升高而膨胀，从而推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转作功。,排气冲程。在作功冲程接近终了时，排气门打开，曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动。废气在自身压力和在活塞推动下，被排出汽缸。当活塞到达上止点时，排气门关闭，排气结束。,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第三节发动机的工作原理,图1-35 单缸四冲程汽油机的工作原理,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第三节发动机的工作原理,2.,四冲程柴油机的工作原理，,如图,1-36,所示,进气冲程 与汽油机不同，进入汽缸的不是可燃混合气，而是纯空气。,压缩冲程 与汽油机不同，压缩的是纯空气。,作功冲程 与汽油机的差别很大。活塞在压缩上止点时，汽缸内的温度远高于柴油的自燃温度,(,柴油的自燃温度约,500K,左右,),，柴油混合气便立即自行着火燃烧。,排气冲程 与汽油机基本相同。,总之，四冲程发动机每个工作循环曲轴转,2,圈,(720),，每一冲程曲轴转半周,(180),。四个冲程中，只有作功冲程作功，其他三个冲程是辅助冲程，为作功冲程做准备，都要消耗一部分能量。发动机起动时的第一个循环，必须有外力转动曲轴，以完成进气和压缩冲程。作功冲程开始后，能量便通过曲轴飞轮的惯性储存起来，维持发动机的循环继续进行,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第三节发动机的工作原理,图,1-36,单缸四冲程柴油机工作原理,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第四节 发动机的主要性能,一、发动机常用性能指标,发动机常用有效指标有有效转矩、有效功率、有效耗油率。,1,有效转矩,Me,和有效功率,Pe,有效转矩,Me,和有效功率,Pe,是有效动力性指标，用来衡量发动机动力性大小。,2,有效耗油率,ge,ge,是有效经济性指标。它是指发动机每发出,1kW,的有效功率，在,1h,内所消耗的燃油质量。,3,平均燃料消耗量，如图,1-38,所示。,汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量，称为百公里油耗，单位为,L/100km,。各类车型的“百公里油耗”。,2026/5/26 周二,第一章汽车及发动机综述,第四节 发动机的主要性能,图,1-38 1.6L,手动挡主力车型百公里油耗比较,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第四节 发动机的主要性能,二、发动机的特性,1,汽油机的速度特性，如图,1-40,所示,在节气门开度,(,或喷油泵供油拉杆位置,),一定的条件下，发动机的有效功率,Pe,、有效转矩,Me,、有效耗油率,ge,随发动机转速变化的规律，称为发动机速度特性。节气门开度最大时,(,或喷油泵供油拉杆在标定功率的循环供油量位置时,),测得的速度特性，称为外特性；部分开度时测得的速度特性，称为部分特性。,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第四节 发动机的主要性能,图,1-40,爱丽舍发动机的外特性,（,1,）功率曲线,Pe,比较陡，说明富康车的功率随发动机转数变化比较大。,（,2,）扭拒曲线,Me,：最大扭拒出现在,30003500r/min,，加速性最好的时刻。,（,3,）油耗曲线,ge,：在,25003500r/min,之间是油耗最低的区间。,（,4,）驾驶富康车在各档位上应该提高发动机转数至,2500,转以上，经济转数是,25003500r/min,。,（,5,）发动机应在最大扭拒的转速和最大功率的转速间工作。富康轿车发动机在,30005500r/min,，随着发动机转数的升高，其扭拒衰减并不严重，而功率却是大幅提升。也就是说，富康在,90130km/h,的时速区间提速反而是最好，后劲足，耗油低。,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第四节 发动机的主要性能,2,柴油机的速度特性,发动机转矩,Me,随发动机转速,n,增加而缓慢增加，在中等转速范围内，,Me,随,n,变化很小。在高速时，,Me,随,n,增加而降低，必须通过调速器中的油量校正装置来改造柴油机外特性转矩曲线。,有效功率,Pe,曲线，由于不同转速时,Me,变化不大，在一定转速范围内，,Pe,几乎随,n,上升成正比增加，但,n,增大到一定数值时，,Pe,虽然上升，但由于供油量增加，燃烧恶化，排放黑烟严重，因此柴油机的标定功率会受烟度的限制，其最高转速需由调速器来限制。,有效耗油率,ge,曲线变化趋势与汽油机相同，但较平坦，说明柴油机在较大的转速范围内，经济性都比较好。,2026/5/26 周二,第一章,汽车及发动机综述,第四节 发动机的主要性能,图,1-41 6120Q,柴油机速度特性,2026/5/26 周二,